平面梁技术改善医疗天博综合app官网登录递送纤维

无与伦比的可见和UV可靠性

具有均匀强度的激光梁，有时称为“平顶”或“顶帽”分布，通常比传统的高斯强度剖面具有更高的效率和更好的手术结果。但是，大多数激光固有地产生高斯强度输出，并且由于成本和性能原因，在医疗激光系统中通常不实用扁平分配。为了满足这一需求，连贯开发了新一代的天博综合app官网登录综合app官网登录综合app官网登录递送纤维，这些纤维输送纤维内部结构是将输入高斯束转换为平顶的。这些提供了一种简单的方法，可以在纤维束输送系统中获得扁平输出，而无需大大增加系统成本或复杂性。

天博综合app官网登录被广泛用于医学和牙科的各种外科和治疗应用。其中包括执行高度选择性组织去除或治疗的能力，在某些情况下，切割，消融和与同一源的组织的能力以及它们与内窥镜分娩的兼容性。天博综合app官网登录治疗的好处包括更好的手术结局，减少术后疼痛和水肿以及更快的恢复。

由于天博综合app官网登录的特定特征而产生的好处。例如，天博综合app官网登录器可以专注于很小的斑点尺寸，从而可以使它们的空间选择性。这导致对周围组织的损害减少。此外，可以选择天博综合app官网登录波长以在特定的组织上产生特定的输出（有时与光敏剂结合使用），从而避免对周围组织或结构的损害。同样，天博综合app官网登录器在使用过程中不会产生振动或压力，进一步最大程度地减少了手术的创伤。

Maximizing Laser Effectiveness

大多数天博综合app官网登录过程以光热模式运行。也就是说，天博综合app官网登录光被组织或光敏剂引起加热所吸收，从而导致组织破坏或去除。为了实现这一目标，天博综合app官网登录通常专注于一个相对较小的位置。这将天博综合app官网登录光集中并增加其强度，从而超过产生所需结果所需的阈值（例如消融，凝结或两者）。它还限制了这种加热发生的区域，从而使天博综合app官网登录的空间选择性。

用于手术的大多数固态激光器（包括ER：YAG，ND：YAG，HO：YAG）产生具有高斯强度分布的天博综合app官网登录。用于在内窥镜中传递这些梁的光纤在很大程度上保持了这种强度曲线。

Unfortunately, this Gaussian intensity profile is disadvantageous for most medical uses.最重要的是，这种天博综合app官网登录分布浪费了能量，如图中所示，该图将梁的天博综合app官网登录绘制为位置的函数。

由于高斯分布的相对较温和的斜率，因此中心区域外部的大部分天博综合app官网登录不足以达到组织的消融阈值。这意味着这种能量会加热组织，但不会去除它，也不会产生其他任何效果。在手术场中施加的过多热量，辐射或其他因素可能会对周围的健康组织造成意外损害。另外，由于高斯天博综合app官网登录轻轻逐渐消失，受影响的地区不会具有尖锐或明确的边缘。这降低了该过程的空间选择性。

相反，在天博综合app官网登录的大部分部分中，光强度大大高于消融阈值。这意味着它提供的能量超出了产生所需效果所需的能量。因此，大部分激光功率都浪费了。

如果设置了天博综合app官网登录功率，则可以避免所有这些问题，以便最大强度在消融阈值之上。然后，大部分天博综合app官网登录能够执行所需的过程，很少浪费或简单地加热组织。另外，梁强度低于消融阈值的区域很小。这提高了过程的准确性，并使天博综合app官网登录处理区域的边缘更加明确。

Traditional Components for Transforming Beam Intensity

在医学以外的许多应用中需要平面激天博综合app官网登录，因此多年来已经开发了多种将高斯天博综合app官网登录转换为该格式的不同方法。这些通常是在激光本身之外使用的光学组件或组件组件，以改变其输出强度分布。 

这些组件可以广泛分类为使用传统折射或反射性光学器件的组件，以及那些使用衍射组件的组件。 Refractive methods can involve traditional spherical lenses, aspheres, or even freeform optics.最终，所有这些方法选择性地将某些光线从天博综合app官网登录中心重定向到边缘，以使强度曲线变平。 

这种方法可以提供很高的天博综合app官网登录均匀性。但是，这些系统通常使用多个元素，使它们在物理上更大，通常更为昂贵。它们通常对输入梁直径的变化相对敏感。 

Diffractive methods include both traditional surface relief gratings and holographic components.这些可能是列斯莱特阵列的形式，它们将输入梁打破到许多不同的单个梁中，然后结合起来以在远场中产生平坦的轮廓。 Similarly, holographic gratings can diffract the input beam into several overlapping beamlets which yield a flat-top profile in the focal plane. 

衍射方法通常只需要一个组件，从而使它们的成本较低，身体小于折射系统。但是，在天博综合app官网登录均匀性方面，它们通常不会产生相同的结果质量。同样，衍射成分通常比折射方法对比对和波长更敏感。 

Flat-Top Beam Delivery Fibers

没有依赖离散光学组件的方法真正提供了医疗应用所需的光学，机械和成本特征的组合。由于许多手术和治疗激光程序已经涉及天博综合app官网登录的递送，因此使用天博综合app官网登录本身来转换强度分布提供了理想的解决方案。它不会使系统更大或更复杂，并且对总系统成本的影响相对较低。 

横梁和强度轮廓构造的专业光纤也已有一段时间。这些利用各种不同的技术，包括形状核心，长期光栅和多模式干扰方法。所有这些方法都提供了与纤维技术相关的好处，包括低插入低，小尺寸和高可靠性。但是，由于各种原因，他们要么是不切实际的，要么无法实施必要的绩效。因此，仍然需要进行高性能，可扩展的全纤维方法来转换天博综合app官网登录轮廓。 

Coherent has developed new fiber technology specifically to fill this need.它依赖于以下事实：大多数光纤至少可以支持数百或数千种不同的横向模式（如图2所示）。最常见的是，天博综合app官网登录和光纤耦合光学元件是专门设计的，可以最大程度地减少到这些高阶模式中，因为这样做会增加聚焦的斑点尺寸并将强度从梁的中心降低。 

但是，在这种情况下，将夫妇融入高阶天博综合app官网登录很有用。但是，必须以一种完全确定性和可靠的方式完成，以产生具有所需尺寸和发散角度的平面强度分布。 

实现此目的的关键是选择多种特定模式，而在适当的比率叠加时，这些模式将精确地提供所需的输出分布。现在，连贯的天博综合app官网登录创建了通过将“模式混合”元素纳入天博综合app官网登录芯中可靠，重复性地做到这一点的天博综合app官网登录。这些模式混合元件结合了折射率和比对变化的组合。他们将所需的光量分配到所选的高阶模式中。 

该图显示了相干平面光纤的样品横向天博综合app官网登录分布和所得的平面输出强度曲线，称为天博综合app官网登录 Flat-Top。具体而言，当将单个模式激天博综合app官网登录发射到平顶纤维中时，它绘制了第一个400横向模式的相对能量分布。在相同的工作条件下显示了标准多模式光纤的模式组成以进行比较。

所得的平面输出非常均匀，并且衰减与具有纯二氧化硅核的标准步骤索引天博综合app官网登录的衰减没有显着差异。同样重要的是，这种特殊的平顶天博综合app官网登录的设计与标准梁输送光纤相同（请参阅表）。因此，Nubeam平顶提供了所需的输出特性，同时保持标准天博综合app官网登录的所有其他物理和光学属性。这使得将其集成到具有最小重新设计的现有系统中变得易于集成。 

Nubeam扁平技术的另一个重要方面是它很容易扩展。具体而言，可以更改此类纤维的天博综合app官网登录参数产品（BPP），同时仍保持均匀均质的平束轮廓。这是通过调整模式混合元件的设计以更改支持模式的确切组合以及耦合到每个模式的确切组合来完成的。因此，光纤输出可以专门匹配应用程序的需求。